Name: treatment with vancomycin loaded calcium sulphate and autogenous bone in an improved rabbit model of bone infection
Uploaded: 2019-03-14T12:30:00
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Este trabajo fue apoyado por la Ciencia Natural la Fundación de China nacional (81803808, 81873062), Zhejiang Provincial médica y Ciencias de la salud y fondo de tecnología (2017KY271) y la ciencia y proyecto de tecnología de la provincia de Zhejiang (2017 37181).

Los conejos utilizados en el presente estudio fueron tratados de acuerdo con la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio. Todos los procedimientos experimentales fueron seguidos por las reglas de la bioética Comité de Zhejiang Academia de medicina tradicional China.
1. preparación de la suspensión bacteriana
<ol><li>Disolver 0,5 mg de S. aureus (ATCC 6538) en polvo de liofilización con 0,3 mL de medio de cultivo Luria Bertani. Suspensión de la mezcla completament...

<ol>
	<li>Malizos, K. 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M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+In+vivo+Optical+and+&#181;CT+Imaging+to+Monitor+Infection,+Inflammation,+and+Bone+Anatomy+in+an+Orthopaedic+Implant+Infection+in+Mice.">Combined In vivo Optical and &#181;CT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (92), e51612 (2014).</li><li>Koeth, L. M., DiFranco-Fisher, J. M., McCurdy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Reference+Broth+Microdilution+Method+for+Dalbavancin+In+Vitro+Susceptibility+Testing+of+Bacteria+that+Grow+Aerobically.">A Reference Broth Microdilution Method for Dalbavancin In Vitro Susceptibility Testing of Bacteria that Grow Aerobically.</a> Journal of Visualized Experiments. 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En los estudios anteriores, se construyeron diversos tipos de modelos animales para estudiar ambos infección de hueso aguda y crónica; sin embargo, la búsqueda del modelo ideal persiste17,18. Además, el modelo de infección ósea ideal pretende simular las características patológicas de la infección del hueso en el ajuste clínico, mientras que los períodos de modelación, permanecen bajo costo y fácil de realizar. Hasta ahora, el modelo de infección de...

Infección del hueso resulta generalmente de bacterias o la invasión de otros microorganismos después de trauma, fractura de hueso u otras enfermedades de hueso1. Infección del hueso puede inducir un alto nivel de destrucción tisular inflamación y hueso. En la clínica, Staphylococcus aureus (S. aureus) es el agente causal predominante de infección de hueso2,3. La infección ósea es dolorosa, debilitante y a menudo toma un curso crónico que es muy difícil de tratar4. En la actualidad, desbridamiento de tejido necrótico y la implantación de granos de calcio de carga de vancomicina (VCS) se han confirmado como una estrategia eficiente para controlar la infección local5,6. Sin embargo, 10% a 15% de los pacientes experimentaron un proceso de reparación ósea prolongada unión retrasada y no unión después de la lucha contra la infección tratamiento7. El gran segmento de un defecto del hueso es la cuestión más difícil para los cirujanos ortopédicos. Un injerto de hueso autólogo se considera la sustitución ósea óptima en el tratamiento de no Unión de hueso8,9.
Hasta la fecha, la mayoría de los estudios sobre hueso implantación de hueso autólogo y la infección se han realizado en diversos tipos de modelos animales, como ratas, conejos, perros, cerdos y ovejas10,11. Modelos de conejo son más comúnmente utilizados para los estudios de la infección del hueso, como primera realizado por Norden y Kennedy en 197012,13. En nuestro estudio anterior, utilizamos modelos de conejo siguiendo método de Norden, y encontramos que la cantidad de S. aureus inyectado en la médula ósea podría no ser cuantificada con exactitud, como la sangre que sale de la médula provocado derrame de solución de las bacterias.
Este artículo presenta un método quirúrgico mejorado para inducir infección ósea en conejos. Al final del procedimiento, se realizaron un examen de bioquímica de la sangre, un examen bacteriológico y una examinación histopatológica para verificar el modelo de infección ósea. A continuación, VCS se implantó para inhibir la infección y hueso autógeno se implantó para promover la regeneración del hueso.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:824px;" width="825">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">absorbable surgical suture</td>
			<td style="width:264px;">Jinghuan</td>
			<td style="width:119px;">18S0604A</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">asepsis injector</td>
			<td style="width:264px;">Jinglong</td>
			<td style="width:119px;">20170501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">bone wax</td>
			<td style="width:264px;">ETHICON</td>
			<td style="width:119px;">JH5CQLM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">CCD camera</td>
			<td style="width:264px;">Olympus</td>
			<td style="width:119px;">DP72</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">EDTA-K2 anticoagulant blood vessel</td>
			<td style="width:264px;">XINGE</td>
			<td style="width:119px;">20170802</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Electric bone drill unit</td>
			<td style="width:264px;">Bao Kang</td>
			<td style="width:119px;">BKZ-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Electric shaver</td>
			<td style="width:264px;">Codos</td>
			<td style="width:119px;">3800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">flexible silica gel mold&#160;</td>
			<td style="width:264px;">WRIGHT</td>
			<td style="width:119px;">1527745</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Hematoxylin and Eosin Staining Kit</td>
			<td style="width:264px;">Beyotime</td>
			<td style="width:119px;">20170523</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Luria-Bertani culture medium</td>
			<td style="width:264px;">Baisi Biothchnology</td>
			<td style="width:119px;">20170306</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Medical-grade calcium sulphate</td>
			<td style="width:264px;">WRIGHT</td>
			<td style="width:119px;">1527745</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">microcomputed tomography (micro-CT)</td>
			<td style="width:264px;">Bruker</td>
			<td style="width:119px;">SkyScan 1172&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Microscope</td>
			<td style="width:264px;">Olympus</td>
			<td style="width:119px;">CX41</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">New Zealand white rabbits</td>
			<td style="width:264px;">Zhejiang Experimental Animal Center&#160;</td>
			<td style="width:119px;">SCXK 2014-0047</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:275px;">No. 11 scalpel&#160;</td>
			<td style="width:264px;">Yuanlikang</td>
			<td style="width:119px;">20170604</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">normal saline</td>
			<td style="width:264px;">Mingsheng</td>
			<td style="width:119px;">20170903</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">PBS</td>
			<td style="width:264px;">TBD(Jingyi)</td>
			<td style="width:119px;">20170703-0592</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">pentobarbital sodium</td>
			<td style="width:264px;">Merk</td>
			<td style="width:119px;">2070124</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">povidone-iodinesolution</td>
			<td style="width:264px;">Lierkang</td>
			<td style="width:119px;">20170114</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:275px;">S. aureus freeze drying powder</td>
			<td style="width:264px;">China General Microbiological Culture Collection Center</td>
			<td style="width:119px;">ATCC 6538</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">sheep blood agar</td>
			<td style="width:264px;">HuanKai Microbial</td>
			<td style="width:119px;">3103210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:275px;">tryptic soy agar plates</td>
			<td style="width:264px;">HuanKai Microbial</td>
			<td style="width:119px;">3105697</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">tryptic soy broth tubes</td>
			<td style="width:264px;">HuanKai Microbial</td>
			<td style="width:119px;">3104260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Vancomycin</td>
			<td style="width:264px;">Lilly</td>
			<td style="width:119px;">C599180</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

treatment with vancomycin loaded calcium sulphate and autogenous bone in an improved rabbit model of bone infection

Infección del hueso resultado de invasión bacteriana, que es extremadamente difícil de tratar en la cirugía de la clínica ortopédica y traumática. La infección ósea puede resultar en inflamación mantenida, osteomielitis y eventual no-la Unión del hueso. Establecimiento de un modelo factible, reproducible es importante hueso investigación de infección y tratamiento antibiótico. Como un modelo in vivo, el modelo del conejo es ampliamente utilizado en la investigación de infección ósea. Sin embargo, estudios anteriores realizados sobre conejo hueso modelos de infección mostró que el estado de la infección era incompatible, como la cantidad de bacterias fue variable. Este estudio presenta un método quirúrgico mejorado para inducir la infección del hueso de una de conejo, mediante el bloqueo de las bacterias en la médula ósea. Entonces, se pueden realizar evaluaciones de niveles múltiples para verificar el método de modelado.
En general, desbridan tejido necrótico y la implantación de sulfato de calcio de carga de vancomicina (VCS) son predominantes en el tratamiento antibiótico. Aunque el sulfato de calcio en VCS beneficios Osteocito arrastrándose y neoformación de hueso, defectos óseos masivos ocurren después de desbridamiento. Hueso autógeno (AB) es una estrategia atractiva para superar defectos óseos para el tratamiento de defectos óseos masivos después de desbridamiento óseo necrótico.
En este estudio, hemos utilizado el hueso de la cola como un hueso autógeno en el defecto óseo. Reparación ósea se midió usando tomografía micro computada (micro-CT) y el análisis histológico después de sacrificio de animales. Como resultado, en el grupo de VCS, no-la Unión del hueso se obtuvo consistentemente. En contraste, las zonas de defecto óseo en el grupo de VCS-AB disminuyeron significativamente. El presente método de modelado describe un método factible, reproducible y estable para preparar un modelo de infección ósea. El VCS-AB tratamiento dio lugar a tasas de no Unión ósea después del tratamiento antibiótico. El modelo de infección ósea mejorada y el tratamiento de combinación de VCS y hueso autógeno podrían ser útiles en el estudio de los mecanismos subyacentes en la infección y el hueso la regeneración ósea pertinente a las aplicaciones ortopédicas traumatología.

Evaluación del modelo de infección ósea Después de la infección con S. aureus, las manifestaciones patológicas de los conejos fueron similares a lo síntoma representativo de osteomielitis crónica en la clínica. En nuestro estudio, 30 conejos fueron infectados y sometidos como grupo modelo, y se sometieron 10 conejos como animales de control. Todos los conejos modelo han infectado los senos del sitio local de tibia, con pus blanco y amarillo sobre el f...

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Treatment with Vancomycin Loaded Calcium Sulphate and Autogenous Bone in an Improved Rabbit Model of Bone Infection

Este estudio presenta un conejo mejorado modelo infectado con Staphylococcus aureus mediante el bloqueo de la misma cantidad de bacterias en la médula ósea. Vancomicina cargado sulfato de calcio y hueso autógeno se utilizan para el tratamiento de antibiótico y hueso reparación. El protocolo podría ser útil para estudiar la infección del hueso y la regeneración.

Tratamiento con vancomicina cargado sulfato de calcio y hueso autógeno en un modelo de conejo mayor de infección ósea

Bone infection results from bacterial invasion, which is extremely difficult to treat in clinical, orthopedic, and traumatic surgery. The bone infection ...

Un modelo animal producible es muy importante para la investigación de la infección ósea. Sin embargo, actualmente no existe un modelo de conejo para el que el estado de las infecciones y el número de bacterias es consistente. Nuestro modelo de conejo infección ósea utiliza una bacteria consistente y es tratado por sulfato de calcio cargado de vancomicina y fragmentos autógenos.La técnica podría extenderse hacia el diagnóstico de infección ósea y terapia ósea no uníndina, y para entender la patogénesis de la infección ósea. Este método podría proporcionar información sobre otros modelos de infección ósea en ratas, ratones y cerdos. Es difícil cargar el mismo volumen de suspensión bacteriana en la médula ósea.La demostración visual puede ayudar a los investigadores a llevar a cabo los pasos críticos de forma fácil y precisa. Para preparar la suspensión bacteriana, primero disolver 0,5 miligramos de polvo liofilcido S.aureus en 0,3 mililitros de medio de cultivo LB. Mezcle bien la suspensión y rastree las bacterias en placas de agar de soja trípticas para su incubación durante 16 horas a 37 grados centígrados.A la mañana siguiente, elija una sola unidad de formación de colonias bacterianas para el cultivo en tubos de caldo de soja trípticos durante 24 horas a 37 grados centígrados. Cuando las bacterias están en la fase de crecimiento logarítmico medio, transferir 1 mililitro de bacterias en un tubo de 1,5 mililitros, y recoger las bacterias por centrifugación. Luego, lave el pellet de células bacterianas tres veces en 100 microlitros de PBS por lavado, resuspendiendo las bacterias en 3 mililitros de PBS fresco después del lavado final.Para configurar el moho de infección ósea, confirme una falta de respuesta a la pizca de la pata en un conejo blanco de tres meses de edad de tres kilogramos de edad, y utilice una afeitadora eléctrica para eliminar el cabello de la región tibial proximal en la dirección del crecimiento del cabello. Desinfectar la piel expuesta con solución de yodo povidona, y utilizar una pluma y una regla para marcar el extremo superior de la tibia y la posición del agujero de perforación para la inyección de S.Aureus, teniendo cuidado de que la posición del agujero de perforación está en el medio horizontal de la meseta tibial. A continuación, utilice un bisturí número 11 para hacer una incisión en la piel, seguido de una incisión de un centímetro en el peritoneo.Usando una unidad de perforación ósea eléctrica, perforar un agujero de dos milímetros de diámetro en la tibia, y presionar el agujero con un cilindro de dos milímetros de dos milímetros de largo de cera ósea. Retire cualquier cera ósea de repuesto a lo largo del plano horizontal de la meseta tibial, y confirme que el agujero está lleno de cera ósea. Luego, usa suturas quirúrgicas absorbibles para coser el periosteo y la piel en una sutura de colchón vertical para evitar que el animal mastique los puntos.Y utilice un inyector de asepsia de un mililitro para inyectar lentamente una vez 10 a las ocho unidades formadoras de colonias por mililitro de solución de S.Aureus en el orificio de perforación. En los días siete, 14, 21 y 28 después de la inyección, coloque los conejos infectados en un retén de conejo con la cabeza y el oído fuera del retén, y recoja muestras de sangre de las venas auriculares para los glóbulos blancos y el análisis de proteínas C reactivas. Después de la anestesia, usa un bisturí número 11 para hacer la piel tibial del centímetro y las incisiones peritoneales, y limpia la cera ósea.A continuación, utilice una unidad de taladro óseo eléctrico para perforar dos orificios adyacentes de 4,8 milímetros de diámetro para desbridar el hueso necrótico, y utilice una cuchara ósea para debridar la médula ósea necrótica y el tejido de granulación. Luego, raspa y limpia el tejido óseo entre los dos agujeros, y esparce un mililitro de la médula ósea desbridada sobre placas de agar de sangre de oveja para una incubación nocturna a 37 grados Celsius. A la mañana siguiente, seleccione platos con 30 a 300 colonias, y calcule el número de unidades formadoras de colonias por animal infectado.El día 28 después de la infección, agregue un gramo de polvo de clorhidrato de vancomicina a 9,5 gramos de sulfato de calcio de grado médico, y utilice una espátula para agitar la mezcla con tres mililitros de solución salina normal durante 30 a 45 segundos. Agregue el producto mezclado en un molde flexible de gel de sílice y deje que el producto se seque a temperatura ambiente durante 15 minutos. A continuación, flexione el molde para eliminar el sulfato de calcio cargado por vancomicina, o cordón VCS.Para el tratamiento antibiótico y la implantación del hueso autógeno, primero, vuelva a exponer la tibia lesionada antes de afeitar la región de la cola, y desinfectar la piel de cola expuesta con solución de yodo povidona. Use tijeras quirúrgicas para cortar la cola, y use suturas quirúrgicas absorbibles para cerrar la piel en una sutura de colchón vertical para evitar que el animal mastique los puntos. Usa un bisturí número 11 para cortar la piel de la cola y revelar el hueso de la cola.Retire cualquier músculo, tejido blando y periosteo, y desprenda el coxis en cada articulación. Transfiera los fragmentos óseos a un plato de plástico de 100 milímetros que contenga solución salina estéril. A continuación, utilice tijeras curvas para implantar cuatro piezas del cordón VCS en la cavidad de la médula tibial, y utilice fórceps curvos para llenar el defecto óseo con ocho piezas de fragmentos de coxis autogéneros.Luego, cierre las incisiones del periosteo y la piel con suturas quirúrgicas absorbibles de una manera de sutura de colchón. Los niveles de proteína C reactiva y glóbulos blancos son más altos en el grupo modelo de infección ósea que en los animales de control. Dos, cuatro, seis y ocho semanas después del tratamiento óseo autógeno VCS o VCS, los niveles de proteína C reactiva y glóbulos blancos se reducen significativamente.Las imágenes de reconstrucción bidimensional indican un aumento progresivo del volumen óseo durante el período de 12 semanas después del tratamiento con VCS o VCS y hueso autógeno, mientras que la pérdida ósea es significativa en el grupo modelo de infección ósea no tratada. Para analizar los índices cuantitativos de regeneración ósea, las imágenes del modelo 3D se pueden reconstruir utilizando datos de mapa de bits, y se puede seleccionar un diámetro ovalado de 4,8 milímetros por región ovalada de 9,6 milímetros de longitud de interés en cada hueso. La relación entre el volumen óseo y el volumen tisular en el grupo modelo de infección ósea no tratada es significativamente menor que la medida en los grupos óseos autógenos VCS y VCS.El número trabecular y las puntuaciones de espesor en el grupo óseo autógeno VCS son significativamente más altas que las del modelo de infección ósea no tratada y los animales VCS. Además, las puntuaciones de separación trabecular en el grupo óseo autógeno VCS son notablemente más bajas que las medidas en el modelo de infección ósea no tratada y los grupos VCS. Tenga cuidado de seleccionar conejos con el peso corporal adecuado.Bloquear la solución de Staphylococcus aureus con cera ósea. Desbridar el hueso necrótico por completo, y perforar los dos agujeros adyacentes de 4,8 milímetros de diámetro. Después del procedimiento, se pueden realizar otros métodos de medición diagnóstica como ultrasonido, radiología y tomografía computarizada para monitorear los procesos patológicos de la infección ósea y la reparación.Este modelo mejorado de infección ósea y la combinación de VCS y tratamiento óseo autógeno podrían ser útiles para estudiar el mecanismo de subrayado de la infección ósea y la regeneración ósea. Como el polvo liofilizado Staphylococcus aureus es peligroso, la suspensión bacteriana siempre debe prepararse en un laboratorio bacteriano aislado.

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Bone Tissue and the Skeletal System

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